Копировально-фрезерный станок

Копировально-фрезерный станок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и 1794892

@еттФйтно s,. тбн" о E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Со етских

Социалистических

Реслу6лик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.78 (21) 2612096/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. Кл..з

В 23С 3/08

//В 23С 1/16

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.12.81. Бюллетень № 48 (53) УДК 621.914.37 (088.8) по делам изееретеиий и открытий (45) Дата опубликования описания 30.12.81 (72) Авторы изобретения А. М. Ваидов, В. А. Григорян, Ш. А. Махмудов и Ю. В. Ованесов (71) Заявитель (54) КО П И РО ВАЛ Ъ НО-ФРЕЗЕРНЫЙ СТАНОК

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к копировально-фрезерным станкам для обработки рабочей поверхности кулачков.

Известны копировально-фрезерные стан- 5 ки, включающие копирное устройство, инструментальную головку и узел крепления обрабатываемой заготовки (1).

Недостатком этих станков является однокопирное устройство, не позволяющее с 10 требуемой точностью обработать рабочую поверхность глобоидального кулачка механизма прерывистого вращения.

С целью повышения точности при изготовлении глобоидальных кулачков механиз- 15 мов прерывистого вращения, копирное устройство в описываемом станке выполнено в виде установленных с возможностью встречного вращения и имеющих форму противоположных сторон выступа обрабатываемо- 20 го кулачка копиров, оси которых параллельны, и расположенной между копирами связанной с ними звездочки. Ось вращения звездочки перпендикулярна плоскости, проходящей через оси копиров. 25

Устройство снабжено узлом синхронизации вращения копиров, выпслненным в виде шестерен, находящихся в зацеплении между собой и связанных посредством зубчатых колес с копирами. 30

Узел синхронизации снабжен установленным с возможностью поворота корпусом и эксценриковой втулкой, в которой размещена ось поворота корпуса, расположенная в одной плоскости с осями вращения шестерен.

На фиг. 1 представлена кинематическая связь основных узлов станка; на фиг. 2— копирное устройство; на фиг. 3 — узел синхронизации копиров копирного устройства; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 3; на фиг. 5 — связь инструментальной головки с копирным устройством; на фиг. 6 — схема, поясняющая появление прогиба вала; на фиг. 7 — схема, поясняющая перенесение погрешности на заготовку при двухкопирной обработке; на фиг. 8 — схема перенесения погрешности при однокопирной обработке; на фиг, 9 — схема, поясняющая работу узла синхронизации; на фиг.

10 — копировально-фрезерный станок, общий вид.

Копировально-фрезерный станок содержит копирное устройство, состоящее из двух копиров 1 и 2 и ведомой роликовой звездочки 3. Копиры 1 и 2 размещаются на параллельных валах 4 и 5. Роликовая звездочка 3 лежит в плоскости валов 4 и 5.

На концах валов 4 и 5 установлены зубчатые колеса 6 и 7, находящиеся в зацепле794892 нии с шестернями 8 и 9 узла синхронизации копиров. Зубчатое колесо 6 через промежуточное колесо 10 взаимодействует с зубчатым колесом 11 на шпинделе передней бабки 12. В шпинделях передней 12 и задней

l3 бабок крепится обрабатываемая заготовка 14.

Роликовая звездочка 3 через вал 15 связана с планшайбой 16, несущей инструментальную головку 17.

Копиры 1 и 2 копирного устройства (см. фиг. 2) представляют собой вращающиеся встречно глобоидальные кулачки с идентичными рабочими профилями, один из которых воспроизводит одну сторону выступа заданного глобоидального кулачка, а второй — другую сторону этого же выступа заданного кулачка и таким образом оба кулачка имеют одинаковый закон движения, а ролики ведомой звездочки 3 кинематически замыкаются с выступами копиров 1 и 2 в их одинаковых фазовых точках.

Подшипники 18 и 19, в которых вращаются валы 4 и 5, крепятся в станине 20 станка болтами 21. Болты 21 в данной конструкции несут еще одну функцию — осуществляют натяг в местах сопряжений копиров

1 и 2 с роликами ведомой звездочки 3.

Узел синхронизации копиров (см. фиг. 3 и 4) конструктивно выполнен в виде двух шестерен 8 и 9, находящихся в зацеплении между собой. Шестерни 8 и 9 размещены в общем корпусе 22. Цилиндрическая шейка

23 корпуса 22 размещается в эксцентриковой поворотной втулке 24. Оси вращения шестерен 8 и 9 и ось вращения шейки 23 корпуса 22 находятся в одной плоскости.

В эксцентриковой поворотной втулке 24 установлен палец 25, проходящий сквозь паз в буксе 26, Букса 26 имеет выступы 27 с винтами 28, с помощью которых фиксируется в нужном положении поворотная втулка 24. От осевых перемещений втулка 24 и шейка 23 удерживаются планкой 29.

Связь копирного устройства с инструментальной головкой 17 конструктивно осуществляется следующим образом.

Роликовая звездочка 3 размещается на валу 15 (см. фиг. 5), перпендикулярном плоскости, в которой лежат оси копиров 1 и 2. На этом же валу 15 размещена поворотная планшайба 16, несущая на себе промежуточную плиту 30, на которой размещена инструментальная головка 17. Вал

15 размещен в стакане 31, имеющем опорный секторный фланец 32, угол которого равен 180 . Поворотная планшайба имеет кронштейн 33 с шарикоподшипниками 34 и

35, замыкающими обод этого фланца. Поворотная планшайба оснащена винтовым механизмом 36 поперечного перемещения промежуточной плиты 30, а промежуточная плита 30 оснащена зубчато-реечным механизмом 37 продольного перемещения инструментальной головки 17.

Выбор предлагаемого двухкопирного варианта с кинематическим замыканием в конструкции копировально-фрезерного станка обоснован следующим преимуществом

5 перед однокопирным с силовым замыканием, При создании болтами 21 натяга в копирном устройстве создаются осевые усилия

Р и Р (см. фиг. 6), изгибающие вал 15

10 (на фиг. 6, 7, 8 детали станка изображены схематично) на величину 1 в допустимых пределах упругих деформаций. Такой прогиб не влияет на угловое перемещение инструментальной головки 17, а величина

15 прогиба 1 заведомо больше максимально допустимой высоты погрешности профиля копиров 1 и 2, что позволяет осуществлять постоянный контакт роликов звездочки 3 с копирами 1 и 2 во все время работы ко20 пирного узла.

Величина перенесенной на обрабатываемую заготовку 14 погрешности ЛЙ завиI II сит от величины погрешностей ЛЙ, и ЛЬ, копиров 1 и 2 в одинаковых фазовых точках (фиг. 7) и в общем случае равна

r (да Дьк

2R D

Зо

Ь8 гдй„

2R D

При наличии разных погрешностей на

55 копирах 1 и 2 ось О, роликовой звездочки

3, а следовательно, и инструментальная головка 17 поворачиваются на угол а.

При однокопирном варианте выполнения копирного устройства (см. фиг. 8) величиI

60 на погрешности копира ЛЙ„вызовет поворот инструментальной головки 17 на угол

2а и величина АЙз будет равна гдй„,у

ЬЬ,=

2R D

65 г — радиус поворота инструмента 17 относительно вала 15;

R — радиус поворота ролика звездочки 3 относительно вала 15, т. е. центра звездочки;

I II

ЬЙ, и ЛЬ „— величина погрешностей на копирах 1 и 2;

d †диаме обрабатываемой

40 заготовки 14;

D †диаме копиров 1 и 2.

Из формулы видно, что при одинаковой

I l/ величине погрешностей ЛЙ, и ЬЙ, копиров 1 и 2 перенесенная на заготовку 14 по45 грешность ЛЙ равна нулю. Наибольшая перенесенная погрешность при двухкопирном варианте будет в случае, когда один из копиров 1 и 2 изготовлен с идеальной точностью, т. е: погрешность ЛЬ„равна нулю.

50 Тогда

794892

55

5 т. е. вдвое больше, чем при двухкопирном варианте.

Станок работает следующим образом.

Перед началом работы копировальнофрезерного станка производят установку копиров 1 и 2 для совмещения фазовых точек в зонах контакта этих копиров с роликами звездочки 3.

Принцип действия узла синхронизации основан на свойствах линий перемещения элементов зубчатого зацепления колес 6 и 7 и шестерен 8 и 9 (см. фиг. 9). При синхронизации копиров зубчатое колесо 7, связанное с поиволом, остается неподвижным.

При перекатывании шестерен 8 и 9 центры их проходят положение С; С, С, С и

I Г f

С,С, С, Са соответственно. При этом происходит поворот колеса 6 в направлении, указанном стрелкой В. Середина межцентрового расстояния шестерен 8 и 9 (точка D) перемещается по кривой 38, называемой лемнискатой.

Свойство лемнискаты таково, что небольшой ее отрезок вблизи оси симметрии является дугой окоужности с центром в фокусе лемнискаты. Радиус этой дуги принят за величину эксцентриситета эксцентриковой поворотной втулки 24 узла синхронизации.

Пои повороте с помощью винтов 28 втулки 24 в ту или другую сторону ось шейки корпуса 23 перемещается по дуге лемнискаты, перекатывая шестерни 8 и 9. При повороте втулки, например, на угол р, зубчатое колесо 6 повернется на некоторый угол у, охватывающий 1 — 2 шага зубчатого зацепления, достаточные для совмещения фазовых точек обоих центров. Синхронное положение копиров 1 и 2 определяется по базовым штифтам, расположенным на торцах копиров. После синхронизации копиров

1 и 2 втулка 24 фиксируется винтами 28.

Затем болтами 21 осуществляется натяг в местах сопряжений копиров 1 и 2 с роликами ведомой звездочки 3.

Включают привод ускоренного поворота, от которого вращение передается зубчатому колесу 7 и через шестерни 8 и 9 узла синхронизации копиров — зубчатому колесу 6. Зубчатые колеса 6 и 7 через валы 4 и 5 передают вращение копирам 1 и 2, При этом поворачивается роликовая звездочка

3, разворачивающая в исходное (крайнее) положение поворотную планшайбу 16 с инструментальной головкой 17.

Корпус 22 инструментальной головки посредством зубчато-реечного механизма 37 устанавливают на требуемую глубину обработки паза и фиксируют.

Обрабатываемую заготовку 14 посредством пружинно-рычажного механизма задней бабки 13 закрепляют в центрах передней 12 и задней 13 бабок. Центр передней бабки 12 при этом устанавливают, обеспечивая базировку обрабатываемой заготовки 14 кулачка относительно торца шпинделя передней бабки 12. Включают электропривод инструментальной головки 17, после чего кинематика станка переключается на главный привод, от которого вращение пеоедается к тому же зубчатому колесу 7. Дальнейшая передача происходит так. как это описывалось выше.

В электрической схеме станка предусматриваются системы настройки положений инструментальной головки 17, автоматического контроля и соответствующие блокировки.

Предусмотрена непрерывная подача охлаждающей жидкости в зону обработки.

Формула изобретения

1. Копиоовально-Ьоезеоный станок, включаюший копионое vcTDOHcTBo. HHcTovMpHTBJIbHvK) головку и узел крепления обоабатываемой заготовки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности при изготовлении глобоидальных кулачков механизмов прерывистого вращения, копирное устройство выполнено в виде установленных с возможностью встречного вращения и имеющих форму противоположных сторон выступа обрабатываемого кулачка копиров, оси которых параллельны, и Оасположенной между копирами связанной с ними звездочки, ось вращения которой перпендикулярна плоскости, проходящей через оси копиров, причем устройство снабжено узлом синхронизации вращения копиров, выполненным в виде шестеоен, находящихся в зацеплении между собой и связанных посредством зубчатых колес с копирами.

2. Станок по п. 1, отл ич а ю щи и с я тем, что узел синхронизации снабжен установленным с возможностью поворота коопусом и эксцентриковой втулкой, в которой размещена ось поворота корпуса, расположенная в одной плоскости с осями вращения шестерен, Источник информации, принятый во внимание при экспертизе

1. А. В, Румянцев. Технология изготовления кулачков. Л,, «Машиностроение», 1969, с. 170.

794892 Уье. /О

Составитель М. Кольбин

Техред А. Камышникова Корректор О. Тюрина

Редактор О. Юркова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2516/4 Изд. Ме 648 Тираж 1148 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5